JP2022531787A - フォークメータにおける異常の判定および識別 - Google Patents
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Abstract
Description
一態様によると、プロセス異常を判定するための方法は、データ処理回路を使用して、ガス同伴異常を示す密度異常を識別することを含むことができ、測定密度と予想密度との間の関係は、測定密度が予想密度よりも少なくとも閾値密度差だけ小さいことである。
一態様によると、プロセス異常を判定するための方法は、データ処理回路を使用して、測定位相差が目標位相差から少なくとも閾値位相偏差だけ異なること、測定位相差が目標位相差から上下に揺れる揺れ挙動、および測定位相差の目標位相差に対する三角測量挙動のうちの1つまたは複数を判定することによって、測定位相差と目標位相差との間の関係を判定し、データ処理回路を使用して、蓄積異常を示す位相異常を識別することを含むことができる。
異常検出モジュール204は、メータが動作しているときに使用することができるため、例えば、メータが動作中または設置されている間に異常を検出することができ、またはメータを動作状態から取り外すことなく異常を検出することができる。
一実施形態において、異常検出モジュール204は、検出モジュールが識別できない異常が存在すると判断することがある。異常が存在すると判断されたが、異常検出モジュール204が識別するように構成されている異常を示さないか、または2つ以上の異常を示す(おそらく、2つ以上の異常のうちの少なくとも1つと、2つ以上の異常のうちの別の異常とが一致しない)状況では、応答モジュール206は、一般的であるが識別されていない異常が検出されたという通知を送信することができ、メータを検査すべきであるという通知を送信することができ、および/または素子の検査を可能にするために流動システムをシャットダウンするためのコマンドを送信することができる。
図3~図10は、メータにおける異常挙動を判定および識別し、および/またはそれに応答するための方法の実施形態の流れ図を示す。流れ図に開示されている方法は、非網羅的であり、ステップおよび順序の潜在的な実施形態を示すに過ぎない。本方法は、図1~図2の説明に開示されている要素、図1~図2に開示されているメータ、および/またはデータ処理回路132を含む、本明細書全体の文脈において解釈されなければならない。
ステップ404において、密度測定値と予想密度との差が異常であり、密度異常を表しているかどうかについての判定が行われる。異常検出モジュール204は、予想密度を下回るまたは上回る特定の閾値を超える、予想密度と測定密度と差に基づいて密度異常を判定するように構成されていてもよい。例えば、異常検出モジュール204が、測定密度が予想密度よりも小さく、おそらく欠陥が閾値を超えていると判定した場合、異常検出モジュール204は、システム内にガス同伴が存在する可能性が高いと判定することができる。密度異常が発生しているかどうかを判定するための本明細書に記載されている任意の方法を本ステップで使用することができ、これには、様々な閾値、閾値を生成するための方法、および履歴データとの比較が含まれる。ステップ404において密度異常が存在すると判定された場合、方法はステップ410に進む。ステップ404において密度異常がないと判定された場合、方法はステップ406に進む。
ステップ702において、メータが流体流に浸漬され、位相差測定値を含む流体流内の流体の物理的特性を表すデータを受信し、メータは、流体特性モジュール202を使用して、密度および測定位相差を決定する。
図11a~図14は、本明細書に記載される異常を説明するグラフを示す。これらのグラフは、メータの正常な挙動と異常な挙動との違いを示す。
Claims (51)
- 流体流システム内のプロセス異常を判定するための方法であって、前記システムが流体流の流体中に浸漬された浸漬素子を備えたメータを有し、
データ処理回路を使用して、前記流体流システム内の前記流体の測定密度を決定するステップと、
前記データ処理回路を使用して、前記流体流システム内の前記流体の前記測定密度と予想密度との間の関係に基づいて、前記流体流システムが密度異常を経験しているかどうかを判定するステップと、
前記データ処理回路を使用して、前記メータの前記浸漬素子の振動の測定位相差を決定するステップと、
前記データ処理回路を使用して、前記測定位相差と前記流体流内の前記浸漬素子の前記振動の目標位相差との間の関係に基づいて、前記流体流システムが位相異常を経験しているかどうかを判定するステップと、
前記データ処理回路を使用して、密度異常が存在するかどうかの前記判定および位相異常が存在するかどうかの前記判定に基づいて、前記流体流システムの異常を識別するステップと、
を含む、方法。 - 前記データ処理回路を使用して、ガス同伴異常を示す密度異常を識別するステップを更に含み、
前記測定密度と前記予想密度との間の前記関係が、前記測定密度が前記予想密度よりも少なくとも閾値密度差だけ小さいことである、請求項1に記載の方法。 - 前記測定位相差が少なくとも閾値位相偏差だけ前記目標位相差と異なる、請求項2に記載の方法。
- 前記測定位相差が平均測定位相差であり、前記閾値位相偏差が前記平均測定位相差と前記目標位相差との差である、請求項3に記載の方法。
- 識別された前記流体流システムの前記異常がガス同伴異常である、請求項3または4に記載の方法。
- 前記データ処理回路を使用して、前記データ処理回路に記憶されたデータに基づいて、前記流体および前記流体に同伴する要素のうちの1つまたは複数が前記浸漬素子を浸食する可能性が高いかどうかを判定することによって、ガス同伴異常の識別が浸食異常の識別と混同される可能性があるかどうかを判定するステップと、
前記データ処理回路を使用して、前記データ処理回路が、前記流体および前記流動流体に同伴する要素のうちの前記1つまたは複数が前記浸漬素子を浸食する可能性が高いことを示すデータを有する場合に、前記ガス同伴異常の識別が浸食異常と混同される可能性があると識別するステップと、
を含む、請求項5に記載の方法。 - 前記データ処理回路を使用して、蓄積異常を示す密度異常を識別するステップであって、
前記測定密度と前記予想密度との間の前記関係が、前記測定密度が前記予想密度よりも少なくとも閾値密度差だけ大きいことである、ステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記データ処理回路を使用して、
前記測定位相差が少なくとも閾値位相偏差だけ前記目標位相差と異なること、
前記測定位相差が前記目標位相差から上下に揺れる揺れ挙動、
前記測定位相差の前記目標位相差に対する三角測量挙動、
のうちの1つまたは複数を判定することによって、前記測定位相差と前記目標位相差との間の前記関係を判定するステップと、
前記データ処理回路を使用して、蓄積異常を示す位相異常を識別するステップと、
をさらに含む、請求項7に記載の方法。 - 前記揺れ挙動および前記三角測量挙動のうちの1つまたは複数が、前記測定位相差のいくつかの連続するサイクル発振が前記目標位相差を上回る、および/または前記測定位相差の別の数の連続するサイクル発振が前記目標位相差を下回るとして判定される、請求項8に記載の方法。
- 前記三角測量挙動が、前記目標位相に対して三角形または円形パターンを生成する前記測定位相差のいくつかの連続するサイクル発振によって判定される、請求項8に記載の方法。
- 前記識別するステップが、前記流体流システムの前記異常が蓄積異常として識別されるステップをさらに含む、請求項1および請求項8から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記データ処理回路を使用して、前記データ処理回路に記憶されたデータに基づいて、前記流体および前記流体に同伴する要素のうちの1つまたは複数が前記浸漬素子を腐食する可能性があるかどうかを判定することによって、蓄積異常の識別が腐食異常の識別と混同される可能性があるかどうかを判定するステップと、
前記データ処理回路を使用して、前記データ処理回路が、前記流動流体および前記流動流体中に同伴する要素のうちの前記1つまたは複数が前記浸漬素子を腐食する可能性が高いことを示すデータを有する場合に、前記蓄積異常の識別が腐食異常と混同される可能性があると識別するステップと、
を含む、請求項7から11のいずれか一項に記載の方法。 - 前記閾値密度差が1kg/m3である、請求項2から12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記閾値位相偏差が.02°である、請求項3から6および請求項8から13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記閾値位相偏差が.015°である、請求項3から6および請求項8から13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記異常に応答して、前記データ処理回路を使用して、前記ガス同伴異常をユーザに通知すること、前記ガス同伴異常が発生したことをメータ上で示すこと、前記ガス同伴異常に応答して前記流体または流体流の前記特性を変化させること、および前記ガス同伴異常を表すデータを記憶することのうちの1つまたは複数、をさらに含む、請求項1から15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記流体または流体流の流れ特性を前記変化させるステップが、流体流の速度を増加させるステップ、および前記流体流の前記流体の温度を増加させるステップのうちの1つまたは複数をさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記メータがフォーク密度計およびフォーク粘度計のうちの1つである、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。
- メータのメータ電子機器(20)に通信可能に結合および/または一体化されたデータ処理回路(132)であって、前記メータがタイン(112、114)を有する振動素子(104)と、前記タイン(112、114)に振動を駆動するためのドライバ(122)と、タイン(112、114)の振動を測定するための少なくとも1つのセンサ(124)とを有し、前記メータ電子機器(20)が測定位相差および測定密度を決定するように構成されており、
前記流体流システム内の流体の測定密度を決定し、
前記流体流システム内の前記流体の前記測定密度と予想密度との間の関係に基づいて、前記流体流システムが密度異常を経験しているかどうかを判定し、
前記メータの前記タイン(112、114)の振動の測定位相差を決定し、
前記流体流内の前記タイン(112、114)の前記振動の前記測定位相差と目標位相差との間の関係に基づいて、前記流体流システムが位相異常を経験しているかどうかを判定し、密度異常の前記判定および位相異常の前記判定に基づいて、前記流体流システムの異常を識別するように構成されている、データ処理回路(132)。 - 前記測定密度が前記予想密度よりも少なくとも閾値密度差だけ小さいと判定することによって、前記測定密度と前記予想密度との間の前記関係を判定し、
ガス同伴異常を示す密度異常を識別するように構成されている、請求項19に記載のデータ処理回路(132)。 - 前記測定位相差が前記目標位相差と少なくとも閾値位相偏差だけ異なると判定することによって、前記測定位相差と前記目標位相差との間の前記関係を決定するようにさらに構成されている、請求項20に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記測定位相差が平均測定位相差であり、前記閾値位相偏差が前記平均測定位相差と前記目標位相差との差である、請求項20または21に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記流体流システムの異常を前記識別するステップが、前記流体流システムの前記異常をガス同伴異常として識別するステップをさらに含む、請求項20から22のいずれか一項に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記データ処理回路を使用して、前記データ処理回路に記憶されたデータに基づいて前記流体および前記流体に同伴する要素のうちの1つまたは複数が前記タイン(112、114)を浸食する可能性が高いかどうかを判定することによって、ガス同伴異常の識別が腐食異常の識別と混同される可能性があるかどうかを判定し、
前記データ処理回路(132)が、前記流体および前記流動流体に同伴する要素のうちの前記1つまたは複数が前記タイン(112、114)を浸食する可能性が高いことを示すデータを有する場合に、前記ガス同伴異常の識別が浸食異常と混同される可能性があると識別するようにさらに構成されている、請求項23に記載のデータ処理回路(132)。 - 前記測定密度が前記予想密度よりも少なくとも閾値密度差だけ大きいと判定することによって、前記測定密度と前記予想密度との間の前記関係を判定し、
蓄積異常を示す密度異常を識別するようにさらに構成されている、請求項19に記載のデータ処理回路(132)。 - 前記測定位相差が少なくとも閾値位相偏差だけ前記目標位相差と異なること、
前記測定位相差が前記目標位相差の上下に揺れる揺れ挙動、および
前記測定位相差の前記目標位相差に対する三角測量挙動、
のうちの1つまたは複数を判定することによって、前記測定位相差と前記目標位相差との間の前記関係を判定し、
蓄積異常を示す位相異常を識別するようにさらに構成されている、請求項25に記載のデータ処理回路(132)。 - 前記揺れ挙動および前記三角測量挙動のうちの1つまたは複数が、前記目標位相差を上回る前記測定位相差のいくつかの連続するサイクル発振と、前記目標位相差を下回る前記測定位相差の別の数の連続するサイクル発振との一方または両方を検出することによって判定される、請求項26に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記三角測量挙動が、前記目標位相に対して三角形または円形パターンを生成する前記測定位相差のいくつかの連続するサイクル発振によって判定される、請求項26に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記流体システムの異常を前記識別するステップが、前記流体流システムの前記異常を蓄積異常として識別するステップをさらに含む、請求項19および請求項26から28のいずれか一項に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記データ処理回路に記憶されたデータに基づいて、前記流体および前記流体に同伴する要素のうちの1つまたは複数が前記タイン(112、114)を腐食する可能性があるかどうかを判定することによって、蓄積異常の識別が腐食異常の識別と混同される可能性があるかどうかを判定し、
前記データ処理回路(132)が、前記流動流体および前記流動流体に同伴する要素のうちの前記1つまたは複数が前記タイン(112、114)を腐食する可能性が高いことを示すデータを有する場合に、前記蓄積異常識別が腐食異常と混同される可能性があると識別するようにさらに構成されている、請求項25から29のいずれか一項に記載のデータ処理回路(132)。 - 前記閾値密度差が1kg/m3である、請求項19から30のいずれか一項に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記閾値位相偏差が.02°である、請求項21から24および請求項26から31のいずれか一項に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記閾値位相偏差が.015°である、請求項21から24および請求項26から31のいずれか一項に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記異常をユーザに通知すること、前記異常が発生したことをメータ上に示すこと、前記異常に応答して前記流体または流体流の前記特性を変化させること、および前記異常を表すデータを記憶することのうちの1つまたは複数によって、前記異常に応答する、
ようにさらに構成されている、請求項19から33のいずれか一項に記載のデータ処理回路(132)。 - 前記流体または流体流の流れ特性を前記変化させることが、流体流の速度を増加させること、および前記流体流内の前記流体の温度を上昇させることのうちの1つまたは複数をさらに含む、請求項34に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記メータがフォーク密度計およびフォーク粘度計のうちの1つである、請求項19から35のいずれか一項に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記データ処理回路が、前記流体流システムが密度異常を経験していないが、前記流体流が少なくとも1つの位相異常を経験していると判定し、前記識別された異常が製造異常および設置異常のうちの1つまたは複数である、請求項1に記載の方法。
- 前記信号処理回路をリセットするか、または前記データ処理回路との新たな位相ロックを確立するステップと、
前記信号処理回路を前記リセットするか、または新たな位相ロックを確立した後に、前記揺れ挙動が時間とともに減少するかどうかを前記データ処理回路によって判定するステップと、
前記揺れ挙動が時間とともに減少する場合、前記信号処理回路によって、前記位相異常が、蓄積異常を示す位相異常ではなく、設置異常を示す位相異常であると判定するステップと、
をさらに含む、請求項9に記載の方法。 - 前記揺れ挙動および前記三角測量挙動のうちの1つまたは複数が、予想位相差からの測定位相差の最大サイクル偏差が増加し、それに続いて、おそらく、予想位相差からの最大サイクル偏差が減少しながら、潜在的に異なる数の連続する測定位相差のサイクルが続く、測定位相差が前記予想位相差を上回るまたは下回る連続するサイクル数を識別することによって判定される、請求項8に記載の方法。
- 前記揺れ挙動が、いくつかの連続するサイクルが前記予想位相差から増加しながら逸脱し、その後引き続いて、別の数のサイクルが連続して引き続いて減少しながら逸脱すると判定した後に、前記測定位相差が前記予想位相差を満たし、前記予想位相差の反対側にクロスオーバすることによって、さらに判定される、請求項39に記載の方法。
- 前記流体または流体流の前記特性を前記変化させるステップが、前記データ処理回路が、蓄積物が前記浸漬素子の融点よりも低い融点を有することを示すデータを記憶している場合に、前記流体の前記温度を上昇させるステップを含む、請求項16に記載の方法。
- 前記データ処理回路(132)が、前記流体流システムがいかなる密度異常も経験していないが、前記流体流が少なくとも1つの位相異常を経験していると判定し、前記識別された異常が製造異常および設置異常のうちの1つまたは複数である、請求項19に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記信号処理回路をリセットするか、または前記データ処理回路(132)と新たな位相ロックを確立し、
前記データ処理回路(132)によって、前記信号処理回路をリセットするか、または新たな位相ロックを確立した後に前記揺れ挙動が時間とともに減少するかどうかを判定し、
前記揺れ挙動が時間とともに減少する場合、前記データ処理回路(132)によって、前記位相異常が、蓄積異常を示す前記位相異常ではなく、設置異常を示す位相異常であると判定するようにさらに構成されている、請求項27に記載のデータ処理回路(132)。 - 前記揺れ挙動および前記三角測量挙動のうちの1つまたは複数が、予想位相差からの測定位相差の最大サイクル偏差が増加し、それに続いて、おそらく、予想位相差からの最大サイクル偏差が減少しながら、潜在的に異なる数の連続する測定位相差のサイクルが続く、測定位相差が前記予想位相差を上回るまたは下回る連続するサイクル数を識別することによって判定される、請求項26に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記揺れ挙動が、いくつかの連続するサイクルが前記予想位相差から増加しながら逸脱し、その後引き続いて、別の数のサイクルが連続して引き続いて減少しながら逸脱すると判定した後に、前記測定位相差が前記予想位相差を満たし、前記予想位相差の反対側にクロスオーバすることによって、さらに判定される、請求項44に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記流体または流体流の前記特性を前記変化させるステップが、前記データ処理回路が、蓄積物が前記タイン(112、114)の前記融点よりも低い融点を有することを示すデータを記憶している場合に、前記流体の前記温度を上昇させるステップを含み、前記温度が前記蓄積物の前記融点よりも高い、請求項34に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記データ処理回路が前記メータと一体であり、前記メータが異常および/または異常に対する応答を表すデータ以外の流体または流体流の特性を表すデータをユーザまたは外部デバイスに提供するように構成されていない専用の故障検出要素である、請求項19から35および請求項42から46のいずれか一項に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記データ処理回路によって、前記浸漬素子が前記流体に最初に浸漬されたときの前記流体の最初に測定された密度に基づいて、前記異常を判定するための少なくとも1つの閾値または範囲を決定するステップをさらに含む、請求項1から18および37から41のいずれか一項に記載の方法。
- 前記タイン(112、114)が最初に前記流体に浸漬されたときの前記流体の最初の測定密度に基づいて、前記異常を判定するための少なくとも1つの閾値または範囲を決定するようにさらに構成されている、請求項19から36および請求項42から47のいずれか一項に記載のデータ処理回路(132)。
- 前記異常が、前記メータが設置されている、動作している、および動作から取り外されていないうちの1つまたは複数であるときに識別される、請求項1から18、37から41および請求項48のいずれか一項に記載の方法。
- 前記異常が、前記メータが設置されている、動作している、および動作から取り外されていないうちの1つまたは複数であるときに識別される、請求項19から36、請求項42から47および請求項49のいずれか一項に記載のデータ処理回路(132)。
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